11 основных типов станков с ЧПУ [Часть 1]

Благодаря огромным преимуществам технологии ЧПУ, она находит применение практически в каждой отрасли производства, независимо от масштаба. Производители всегда находятся в поиске новых технологий и станков с ЧПУ, которые они могут использовать для еще большего ускорения производства и экономии затрат.

В этой статье мы рассмотрим различные типы технологий обработки с ЧПУ. Мы также рассмотрим типы станков, классифицированных на основе множества факторов.

Станки с числовым программным управлением (ЧПУ) позволяют автоматизировать промышленные производственные процессы. Эти станки выполняют всю работу, которая традиционно делалась вручную, например, придание формы и обработку материалов.

Эти станки работают по алгоритму, написанному конструкторами, которые инструктируют станки о том, куда двигаться, как работать и управлять другими вторичными процессами станков. Процесс обработки на станках с ЧПУ очень масштабируем и может создавать все, что угодно, от небольших электронных компонентов до крупномасштабных авиационных и аэрокосмических деталей.

Как мы узнаем из последующих разделов, существует несколько способов классификации станков с ЧПУ. Самая основная классификация осуществляется в соответствии с конструкцией и функциями станка с ЧПУ. Согласно этой классификации, станки с ЧПУ бывают следующих типов:

Фрезерные станки с ЧПУ используют режущие инструменты для удаления материала с заготовки и придания ей точной формы в соответствии с требуемыми характеристиками. Заготовка обычно фиксируется на месте, а высокоскоростной вращающийся режущий инструмент снимает с нее материал.

Фрезерные станки с ЧПУ могут иметь широкий спектр режущих инструментов, каждый из которых имеет различную форму реза. Некоторые распространенные режущие инструменты - концевые фрезы, развертки, торцевые фрезы, метчики, сверла и другие. Эти станки бывают как вертикальной, так и горизонтальной конструкции.

Некоторые распространенные области применения фрезерных станков с ЧПУ следующие:

• Шкафы;
• Мебель;
• Прототипы;
• Вывески;
• Музыкальные инструменты.

Фрезерная обработка с ЧПУ является широко распространенной технологией, поскольку она вполне успешно справляется со своей задачей, обеспечивая высокоскоростное производство с прецизионной обработкой с ЧПУ. Некоторые из факторов, которые могут рассматриваться как ограничения для определенных пользователей, следующие:

• Ограничение по размеру: Любой конкретный фрезерный станок с ЧПУ имеет ограничение по размеру детали, которую вы можете обрабатывать на нем. Этот размер обычно зависит от максимального расстояния перемещения инструментов и размера корпуса;
• Квалификация оператора: Фрезерные станки с ЧПУ требуют от операторов хороших навыков работы в этой области и с этими станками. Небольшая ошибка оператора может привести к значительным погрешностям в точности и проблемам проектирования на более поздних этапах;
• Стоимость: Некоторые пользователи считают относительно высокую начальную стоимость фрезерного станка с ЧПУ ограничением этого метода. Однако важно отметить, что высокая стоимость также приносит ряд преимуществ, таких как точность и прецизионная обработка с ЧПУ, которые другие альтернативы не обеспечивают.

Изначально CNC milling machine (фрезерный станок с ЧПУ) и CNC Router (Роутер с ЧПУ) переводилось с английского языка как фрезерный станок с ЧПУ. Это произошло, из-за того, что у обоих типов этих станков есть много общего. Но давайте для большей ясности в этой статье разделим эти два понятия.

Роутеры с ЧПУ(фрезерные станки с ЧПУ) заменяют множество ручных инструментов, традиционно используемых в столярных и металлообрабатывающих мастерских, таких как сверлильные станки, панельные пилы и шпиндельные формовочные станки.

Благодаря способности роутеров с ЧПУ вырезать сложные формы, их применение включает в себя:

• Резную деревянную мебель;
• Молдинги;
• Внутренние и внешние украшения;
• Резьба на дверях;
• Вывески;
• Музыкальные инструменты.

• Высокий уровень шума: роутеры с ЧПУ обычно оснащены такими деталями, как шпиндель, вытяжная система и вакуумная система. Общая работа станка может создавать высокий уровень шума;
• Остаточная пыль: рабочая среда роутеров с ЧПУ содержит большое количество древесной или металлической пыли.

Плазменная резка с ЧПУ - это высокоточный процесс резки. Плазменные станки с ЧПУ используют электрическую разрядную дугу для ионизации воздуха и расплавления материала в месте удара дуги. Поскольку процесс осуществляется с помощью электрической дуги, он применим только к электропроводящим материалам.

• Автомобильное производство;
• Ремонт автомобилей;
• Производственные цеха;
• Утилизация и отбраковка.

• Материалы: Плазменная резка позволяет резать только металлы и токопроводящие сплавы. Это ограничение является решающим для пользователей, которые хотят обрабатывать такие материалы, как дерево и пластик;
• Зоны термического воздействия: Плазменная резка - это процесс горячей резки, который осуществляется путем плавления материала. В результате на месте разреза остаются визуально видимые зоны термического воздействия (ЗТВ).

Токарные станки с ЧПУ работают за счет вращения материала заготовки вокруг центральной оси. Затем к заготовке подводится режущий инструмент для удаления материала и придания ей формы требуемого изделия.

Токарные станки с ЧПУ используются для различных процессов, таких как резка, шлифовка, торцевание, сверление, точение, накатка и т.д. При токарной обработке с ЧПУ невращающийся режущий инструмент линейно перемещается по вращающейся заготовке, создавая спиралевидную траекторию резания.

Токарный станок с ЧПУ находит применение практически во всех отраслях промышленности для изготовления таких инструментов, как:

• Распределительные валы;
• Автомобильные запчасти;
• Стволы оружия;
• Коленчатые валы;
• Бейсбольные биты;
• Музыкальные инструменты;
• Обеденные столы;
• Мебельные ножки.

• Симметричная природа: Токарные станки с ЧПУ в целом могут создавать только симметричные компоненты из-за способа формирования материалов. Поэтому эти станки не справляются, когда требуются нестандартные, асимметричные формы.

Лазерные резаки с ЧПУ используют световые лучи для резки листов любого материала. Лазерный резак с ЧПУ - это один из самых точных процессов резки, точность которого выше, чем даже у плазменной резки. Лазерные резаки с ЧПУ не ограничиваются токопроводящими материалами, поскольку они могут резать материалы любого типа.

• Аэрокосмические детали;
• Автомобильные рамы;
• Медицинское оборудование;
• Гравировка материалов.

• Ограниченная толщина: Станки лазерной резки ограничены максимальной толщиной материала, который вы можете разрезать с их помощью;
• Технические знания: Для работы на станках лазерной резки требуются высококвалифицированные операторы. Эти станки работают с мощным лазером, который может отражаться назад, поэтому требуется опытный оператор, чтобы знать, как правильно ими управлять.

• Изготовление пресс-форм для литья под давлением;
• Литье под давлением;
• Заготовительные пуансоны;
• Прототипирование.

• Ограничения по материалам: Электроэрозионная обработка с ЧПУ работает только для проводящих материалов. Вы не можете использовать этот метод для обработки пластика, керамики, дерева или любого другого непроводящего материала;
• Медленная скорость резки: Резка EDM очень медленная на углах и кривых из-за высокого износа электродов. Это приводит к увеличению затрат, а также к замедлению производства в целом.

Гидроабразивный станок с ЧПУ использует очень тонкую струю воды для резки любого материала. Это один из самых универсальных методов резки благодаря его способности работать с любым типом материала. Гидроабразивные станки с более высокой осью способны выполнять и трехмерную резку. Кроме того, толщина материала, пригодного для гидроабразивной резки, достаточно высока.

• Резка пенопласта;
• Резка бумаги;
• Горное дело;
• Резка текстиля;
• Резка металлических блоков.

• Время резки: Гидроабразивная резка - это более медленный процесс резки, чем другие альтернативы. Скорость особенно снижается при обработке углов и криволинейных срезов;
• Разрушение деталей: Гидроабразивные резаки работают за счет использования струй сверхвысокого давления. При использовании низкокачественной гидроабразивной системы существует вероятность поломки компонентов резака.

Советуем вам прочитать статьи опубликованные в нашем блоге ранее: ‎7 основных этапов изготовления металлических конструкций и 10 советов по повышению качества металлообработки на станках с ЧПУ.

Если вам понравилась статья, то ставьте лайк, делитесь ею со своими друзьями и оставляйте комментарии!